KR20160030259A - 광 취출용 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

(A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지, (B) 점착 부여 수지, 및 (C) 필러를 포함하는, 광 취출용 수지 조성물.

Description

광 취출용 수지 조성물{RESIN COMPOSITION FOR LIGHT EXTRACTION}
본 발명은 유기 EL 디바이스 등의 발광 디바이스의 발광 효율을 높이기 위해서 사용되는 광 취출용 수지 조성물에 관한 것이다.
유기 EL(Electroluminescence) 디바이스의 발광층은, 일반적으로 기판(투명 기판)에 사용되는 유리나 공기보다 광의 굴절율이 높기 때문에, 디바이스의 내부에서 반사되어 갇히는 광이 많고, 전체 발광의 20% 정도밖에 외부(디바이스의 외부)로 취출할 수 없다. 그러므로, 광의 취출 효율을 높이기 위해서, 투명 기판 위에 요철 구조를 설치하거나(예를 들면, 특허문헌 1 참조), 디바이스 내에 광 산란 구조를 설치하는(예를 들면, 특허문헌 2 등) 등의 기술이 알려져 있다. 그렇지만, 광의 취출 효율은 만족할 수 있는 레벨에 도달되고 있지 않고, 새로운 개선이 기대되고 있다. 또한, 광을 효율적으로 디바이스 밖으로 취출할 수 없다는 과제는 유기 EL 디바이스에 한하지 않고, 다른 발광 디바이스에 있어서도 잠재하는 과제이다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개2000-231985호 특허문헌 2: 국제공개 WO2006/095632호 팜플렛
본 발명은 상기의 사정에 감안하여 이루어진 것이며, 그 해결하고자 하는 과제는 발광 디바이스에 있어서의 광의 취출 효율을 충분히 높일 수 있는 광 취출용수지 조성물, 특히, 발광 디바이스의 투명 기판에 높은 접착력으로 밀착하여, 높은 효율로 광을 취출하는 것이 가능한 광 취출층을 형성할 수 있는 광 취출용 수지 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지, (B) 점착 부여 수지, 및 (C) 필러를 포함하는 특정한 수지 조성물을 사용함으로써 상기 과제가 해결되는 것을 찾아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하의 형태를 포함한다.
[1] (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지, (B) 점착 부여 수지, 및 (C) 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 취출용 수지 조성물.
[2] (C) 필러가 (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 굴절율보다 0.2 이상 큰 굴절율을 갖는 필러인, 상기 [1]에 기재된 수지 조성물.
[3] (C) 필러가 산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화세륨, 및 티탄산바륨으로부터 선택되는 적어도 1종인, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 수지 조성물.
[4] (C) 필러의 평균 입자 직경이 0.5 내지 50㎛인, 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[5] (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지가 폴리스티렌 골격 및 폴리이소부틸렌 골격을 포함하는 블록 공중합체로서, 관능기를 갖는 것인, 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[6] 관능기가 산무수물기, 에폭시기, 카복실기, 아미노기, 수산기, 이소시아네이트기, 옥사졸린기, 옥세탄기, 시아네이트기, 페놀기, 히드라지드기 및 아미드기로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인, 상기 [5]에 기재된 수지 조성물.
[7] (B) 점착 부여 수지가 지환족계 석유 수지인, 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[8] (B) 점착 부여 수지가 지환족 포화 탄화수소 수지 및/또는 지환족 불포화 탄화수소 수지인, 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[9] (B) 점착 부여 수지가 사이클로헥산환 함유 포화 탄화수소 수지 및/또는 디사이클로펜타디엔 변성 탄화수소 수지인, 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[10] (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 함유량이 수지 조성물 중의 비휘발분 전체당 35 내지 80질량%인, 상기 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[11] (B) 점착 부여 수지의 함유량이 수지 조성물의 비휘발분 전체당 5 내지 60질량%인, 상기 [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[12] (C) 필러의 함유량이 수지 조성물의 비휘발분 전체당 0.5 내지 50질량%인, 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[13] (D) 경화제를 추가로 함유하는, 상기 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[14] 수지 조성물의 굴절율이 1.45 내지 1.60인, 상기 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[15] 발광 디바이스의 투명 기판에 적층되는 광 취출층용인, 상기 [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[16] 발광 디바이스가 유기 EL 디바이스인, 상기 [15]에 기재된 수지 조성물.
[17] 상기 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 취출용 필름.
[18] 전체 광선 투과율이 50 내지 90%인, 상기 [17]에 기재된 광 취출용 필름.
[19] 굴절율이 1.45 내지 1.60인, 상기 [17] 또는 [18]에 기재된 광 취출용 필름.
[20] 상기 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물의 층이 투명 필름 위에 형성되어 이루어지는, 광 취출용 필름.
[21] 발광 디바이스의 광 취출용인, 상기 [17] 내지 [20] 중 어느 하나에 기재된 광 취출용 필름.
[22] 발광 디바이스가 유기 EL 디바이스인, 상기 [21]에 기재된 광 취출용 필름.
[23] 상기 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물로 이루어지는 광 취출층을 포함하는, 발광 디바이스.
[24] 광 취출층의 전체 광선 투과율이 50 내지 90%인, 상기 [23]에 기재된 발광 디바이스.
[25] 광 취출층의 굴절율이 1.45 내지 1.60인, 상기 [23] 또는 [24]에 기재된 발광 디바이스.
[26] 당해 발광 디바이스가 유기 EL 디바이스인, 상기 [23] 내지 [25] 중 어느 하나에 기재된 발광 디바이스.
본 발명의 광 취출용 수지 조성물에 의하면, 광의 취출 효율이 높고, 또한 투명 기판에 높은 접착력으로 밀착한 광 취출층을 형성할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물에 의해 형성되는 광 취출층은 투명 기판에 높은 접착력으로 밀착한 광 취출층이 되고, 발광 디바이스(특히 유기 EL 디바이스)의 광의 취출 효율을 충분히 높일 뿐만 아니라, 배광 분포 특성 및 시야각 색상차도 크게 개선할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 장기간에 걸쳐서 높은 발광 효율로 안정적으로 동작하고, 또한 자연광과 같은 위화감이 없는 광을 발광하는 발광 디바이스(특히 유기 EL 디바이스)를 실현할 수 있다.
본 발명의 광 취출용 수지 조성물(이하, 단지 「본 발명의 수지 조성물」이라고도 함)은,
(A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지,
(B) 점착 부여 수지, 및
(C) 필러
를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명의 수지 조성물은 유기 EL 디바이스 등의 발광 디바이스에 있어서의 광의 취출 효율을 높이기 위해서 사용되고, 통상, 발광 디바이스의 투명 기판에 적층되는 광 취출층으로서 형성된다. 본 발명의 수지 조성물을 용제에 용해 내지 분산시킨 바니시를 투명 필름 위에 도포하고, 건조함으로써, 투명 필름의 한 면에 본 발명의 수지 조성물에 의한 광 취출층용의 수지 조성물층이 형성된 광 취출용 필름을 수득할 수 있다.
또한, 본 발명에서 말하는 「굴절율」은 25℃에서의 파장 589nm의 광의 굴절율이며, 이하의 측정 방법에 기초하는 값이다.
수지 원료, 수지 조성물 및 필름의 굴절율: 프리즘 커플링법에 의해, 굴절율을 알고 있는 프리즘과 그것에 부착된 시료와의 계면에 있어서의 경계각을 측정함으로써 시료의 굴절율을 알 수 있다. 프리즘 커플링법 측정 장치로서는, 예를 들면, 2010M형 프리즘 커플러(메트리콘사 제조)를 사용할 수 있다.
필러의 굴절율: 액침법에 의해, 미리 굴절율을 알고 있는 여러 종류의 침지액과 필러를, 정해진 하나의 혼합비에서 혼합한 혼합물의 589nm 평행선 투과율을 측정하고, 측정값의 숫자가 최대가 되는 침지액의 굴절율을 필러의 굴절율로 한다. 당해 혼합물의 혼합비로서는, 당해 측정값의 최대값을 판별하기 쉽도록 적절히 설정할 수 있다. 침지액으로서는 일반적으로 입수 가능한 침지액을 사용할 수 있고, 예를 들면, 상기 프리즘 커플링법을 적용함으로써 미리 굴절율이 측정된 1-요오드나프탈렌, 디요오드메탄 등 임의의 비율의 혼합물이나, 표준 침지액을 사용할 수 있다. 평행선 투과율 측정 장치로서는 일반적으로 입수 가능한 분광 광도계를 사용할 수 있고, 예를 들면 MCPD-7700(오츠카덴시사 제조)을 사용할 수 있다. 다만, 필러 굴절율이 액침법으로 측정가능한 범위를 초과할 경우에는, 필러의 주된 재질로 구성된 벌크체에 상기 프리즘 커플링법을 적용함으로써 측정할 수 있다.
<(A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지>
본 발명의 수지 조성물에 있어서의 스티렌-이소부틸렌 변성 수지(이하, 「(A) 성분」이라고도 함)는 스티렌 골격 및 이소부틸렌 골격을 함유하는 공중합체이며, 관능기를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 공중합체의 형태는 특별히 한정되지 않고, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그라프트 공중합체 등을 들 수 있다. 이러한 스티렌-이소부틸렌 변성 수지는 바람직하게는 실온(25℃)에서의 상태가 고체상이다.
당해 (A) 성분의 바람직한 형태로서, 폴리스티렌 블록(폴리스티렌 골격) 및 폴리이소부틸렌 블록(폴리이소부틸렌 골격)을 포함하는 블록 공중합체로서, 관능기를 갖는 것, 즉, 폴리스티렌 블록(폴리스티렌 골격)과, 폴리이소부틸렌 블록(폴리이소부틸렌 골격)을 포함하는 블록 공중합체의 적어도 한쪽 중합체 블록에 관능기를 갖는 변성 블록 공중합체를 들 수 있다.
이러한 변성 블록 공중합체에 있어서의 블록 공중합체의 형태는 특별히 한정되지 않지만, 폴리스티렌 블록(폴리스티렌 골격)-폴리이소부틸렌 블록(폴리이소부틸렌 골격)으로 이루어지는 디블록 공중합체, 폴리스티렌 블록(폴리스티렌 골격)-폴리이소부틸렌 블록(폴리이소부틸렌 골격)-폴리스티렌 블록(폴리스티렌 골격)으로 이루어지는 트리블록 공중합체 등을 들 수 있고, 바람직하게는 폴리스티렌 블록(폴리스티렌 골격)-폴리이소부틸렌 블록(폴리이소부틸렌 골격)-폴리스티렌 블록(폴리스티렌 골격)으로 이루어지는 트리블록 공중합체(스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체)이다.
폴리이소부틸렌 골격은 이소부틸렌의 호모중합체라도, 이소부틸렌에 적정량의 1-부텐, 2-부텐 등의 올레핀계 화합물이 공중합한 것이라도 좋다. 또한, 폴리스티렌 골격은 스티렌의 호모중합체라도, p-메틸스티렌, α-메틸스티렌 및 인덴으로부터 선택되는 적어도 1종의 적정량이 공중합한 것이라도 좋다.
폴리이소부틸렌 골격이 차지하는 비율은 수지 조성물의 투명 기판에 대한 접착성의 관점에서, (A) 성분 전체에 대하여(즉, 변성 블록 공중합체를 100질량%로 했을 경우), 40질량% 이상이 바람직하고, 50질량% 이상이 보다 바람직하고, 60질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 98질량% 이하가 바람직하고, 95질량% 이하가 보다 바람직하고, 90질량% 이하가 더욱 바람직하다.
관능기로서는 특별히 한정되지 않지만, 산무수물기, 에폭시기, 카복시기, 아미노기, 하이드록시기, 이소시아네이트기, 옥사졸린기, 옥세탄기, 시아네이트기, 페놀기, 히드라지드기, 아미드기 등을 들 수 있다. 관능기는 1종라도, 2종 이상이라도 좋다. 수지 조성물의 투명 기판에 대한 접착성의 관점에서 산무수물기, 에폭시기가 보다 바람직하다. 이들 관능기는 1종이라도, 2종 이상이라도 좋다. 또한, 스티렌-이소부틸렌 변성 수지 중의 관능기 농도는 0.05 내지 10mmol/g이 바람직하다.
산무수물기를 갖는 스티렌-이소부틸렌 변성 수지를 사용하는 경우에는, 산무수물기 농도가 0.05 내지 10mmol/g인 것이 바람직하고, 0.2 내지 5mmol/g인 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 산무수물기 농도는 JISK 2501의 기재에 따라, 수지 1g 중에 존재하는 산을 중화하는데 필요한 수산화칼륨의 mg수로서 정의되는 산가의 값으로부터 얻어진다.
에폭시기를 갖는 스티렌-이소부틸렌 변성 수지를 사용하는 경우에는, 에폭시기 농도가 0.05 내지 10mmol/g인 것이 바람직하고, 0.2 내지 5mmol/g인 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 에폭시기 농도는 JISK 7236-1995에 기초하여 얻어지는 에폭시 당량으로부터 구해진다.
(A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지는, 예를 들면, 스티렌-이소부틸렌 수지(예를 들면, 폴리스티렌 블록(폴리스티렌 골격)과 폴리이소부틸렌 블록(폴리이소부틸렌 골격)으로 이루어지는 블록 공중합체)을, 라디칼 반응 조건하에서, 관능기를 함유하는 불포화 화합물에서 그래프트 변성함으로써 수득된다. 예를 들면, 산무수물기를 갖는 변성 수지(예를 들면, 무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체), 에폭시기를 갖는 변성 수지(예를 들면, 글리시딜메타크릴레이트 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체)를 들 수 있다.
또한, 본 발명의 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 굴절율은 1.45 내지 1.60이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.47 내지 1.57이다. 발광 디바이스의 광 취출층은 투명 기판의 굴절율(통상, 1.48 내지 1.55)과 동등한 것이 필요하다. 스티렌-이소부틸렌 변성 수지를 사용함으로써, 본 발명의 수지 조성물의 굴절율을 투명 기판의 굴절율과 동등한 굴절율로 용이하게 조정할 수 있다.
(A) 성분의 수평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 수지 조성물의 성막성, 다른 성분과의 상용성 등의 관점에서 500000 이하가 바람직하고, 300000 이하가 보다 바람직하고, 150000 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 수지 조성물의 바니시의 도포시의 튀김을 방지하고, 또한 수지 조성물의 기계 강도를 향상시킨다는 관점에서 10000 이상이 바람직하고, 30000 이상이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서의 수평균 분자량은 겔침투크로마토그래피(GPC)법(폴리스티렌 환산)으로 측정된다. GPC법에 의한 수평균 분자량은 구체적으로는, 측정 장치로서 시마즈세이사쿠쇼사 제조 LC-9A/RID-6A를, 칼럼으로서 쇼와덴고사 제조 ShodexK-800P/K-804L/K-804L을, 이동상으로서 톨루엔 등을 사용하여 칼럼 온도 40℃에서 측정하고, 표준 폴리스티렌의 검량선을 사용하여 산출할 수 있다.
(A) 성분은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 적합한 형태로서는, 예를 들면, 산무수물기를 갖는 변성 수지(예를 들면, 무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체)와 에폭시기를 갖는 변성 수지(예를 들면, 글리시딜메타크릴레이트 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체)를 병용하는 형태를 들 수 있다. 산무수물기를 갖는 변성 수지와 에폭시기를 갖는 변성 수지의 병용은 수지 조성물의 투명성, 접착성 등의 향상에 의해 유리하게 작용한다. 산무수물기를 갖는 변성 수지와 에폭시기를 갖는 변성 수지를 병용할 경우, 보다 양호한 접착성 및 안정성의 관점에서, 양자의 배합비(산무수물기를 갖는 변성 수지:에폭시기를 갖는 변성 수지)는 질량비로 1:0.3 내지 1:3이 바람직하고, 1:1 내지 1:1.6이 보다 바람직하다.
(A) 성분의 적합한 구체적인 예로서는, 산무수물기를 갖는 변성 블록 공중합체인 무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(예를 들면, SEIKO PMC사 제조, T-YP926), 에폭시기를 갖는 변성 블록 공중합체인 글리시딜메타크릴레이트 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(예를 들면, SEIKO PMC사 제조, T-YP927) 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 (A) 성분은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물 중의 (A) 성분의 함유량은 특별히 제한은 없지만, 수지 조성물의 성막성(수지 조성물의 바니시의 도포성), 굴절율, 상온에서의 취급성 등의 관점에서, (A) 성분의 함유량은 수지 조성물 중의 비휘발분 전체당 80질량% 이하가 바람직하고, 75질량% 이하가 보다 바람직하고, 70질량% 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 수지 조성물의 광학 물성, 발휘되는 광 취출 성능 등의 관점에서, (A) 성분의 함유량은 수지 조성물 중의 비휘발분 전체당 35질량% 이상이 바람직하고, 40질량% 이상이 보다 바람직하고, 45질량% 이상이 더욱 바람직하다.
<(B) 점착 부여 수지>
본 발명에 있어서 사용되는 (B) 점착 부여 수지(이하, 「(B) 성분」이라고도 약칭함)는 접착제(tackifier)라고도 불리며, 가소성 고분자에 배합하여 점착성을 부여시키는 수지이다. (B) 성분으로서는 특별히 한정되는 것이 아니고, 테르펜 수지, 변성 테르펜 수지(수소 첨가 테르펜 수지, 테르펜 페놀 공중합 수지, 방향족 변성 테르펜 수지 등), 쿠마론 수지, 인덴 수지, 석유 수지(지방족계 석유 수지, 수첨(水添) 지환식 석유 수지, 방향족계 석유 수지, 지방족 방향족 공중합계 석유 수지, 지환족계 석유 수지, 디사이클로펜타디엔계 석유 수지 및 그 수소화물 등)가 바람직하게 사용된다. 이 중에서도, 수지 조성물의 접착성, 투명성, (A) 성분과의 상용성 등의 관점에서 테르펜 수지, 방향족 변성 테르펜 수지, 테르펜 페놀 공중합 수지, 수첨 지환식 석유 수지, 방향족계 석유 수지, 지방족 방향족 공중합계 석유 수지, 지환족계 석유 수지가 보다 바람직하고, 지환족계 석유 수지가 더욱 바람직하고, 지환족 포화 탄화수소 수지, 지환족 불포화 탄화수소 수지가 보다 더 바람직하고, 사이클로헥실환 함유 포화 탄화수소 수지가 가장 바람직하다. (B) 성분은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
(B) 성분의 연화점은 광 취출용 시트의 투명 기판에 대한 열 라미네이트시에 수지 조성물층이 연화되고, 열 라미네이트 후에는 충분한 내열성을 구비한 광 취출층에 형성된다는 관점에서, 50 내지 200℃가 바람직하고, 90 내지 180℃가 보다 바람직하고 100 내지 150℃가 더욱 바람직하고, 120 내지 145℃가 더욱더 바람직하다. 또한, 연화점의 측정은 JIS K2207에 따라 환공법에 의해 측정된다.
수지 조성물 중의 (B) 성분의 함유량은 특별히 제한은 없지만, 밀착 강도를 충분히 발휘할 수 있는 열 라미네이트 온도 범위를 낮게 유지하는 관점에서, 수지 조성물 중의 비휘발분 전체에 대하여 60질량% 이하가 바람직하고, 50질량% 이하가 보다 바람직하고, 40질량% 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 수지 조성물의 열 라미네이트 후의 밀착성, 상온에서의 취급성의 관점에서, 수지 조성물 중의 비휘발분 전체에 대하여, 5질량% 이상이 바람직하고, 10질량% 이상이 보다 바람직하고, 15질량% 이상이 더욱 바람직하다.
(B) 성분으로서 사용할 수 있는 시판품으로서는, 테르펜 수지로서 YS 레진 PX, YS 레진 PXN(모두 야스하라케미컬사 제조) 등을 들 수 있고, 방향족 변성 테르펜 수지로서 YS 레진 TO, TR 시리즈(모두 야스하라케미컬사 제조) 등을 들 수 있고, 수소 첨가 테르펜 수지로서 크리아론 P, 크리아론 M, 크리아론 K 시리즈(모두 야스하라케미컬사 제조) 등을 들 수 있고, 테르펜 페놀 공중합 수지로서 YS 폴리스타-2000, 폴리스타-U, 폴리스타-T, 폴리스타-S, 마이티에스 G(모두 야스하라케미컬사 제조) 등을 들 수 있고, 수첨 지환식 석유 수지로서 Escorez 5300 시리즈, 5600 시리즈(모두 엑슨모빌사 제조) 등을 들 수 있고, 방향족계 석유 수지로서 ENDEX 155(이스트만사 제조) 등을 들 수 있고, 지방족 방향족 공중합계 석유 수지로서 QuintoneD100(니혼제온사 제조) 등을 들 수 있고, 지환족계 석유 수지로서 Quintone 1325, Quintone 1345(모두 니혼제온사 제조), 알콘 P100, 알콘 P125, 알콘 P140(모두 아라카와가가쿠코교사 제조) 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착 부여 수지의 굴절율은 1.45 내지 1.60이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.47 내지 1.57 내이다.
<(C) 필러>
본 발명에 있어서 사용되는 필러(이하, 「(C) 성분」이라고도 약칭함)는 (A) 성분의 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 굴절율보다 굴절율이 0.2 이상 큰 필러이면, 무기 필러, 유기 필러 중 어느 것이라도 사용 가능하다. 수지 조성물이 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 굴절율보다 굴절율이 0.2 이상 큰 필러를 포함함으로써 필러와 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 계면에서 충분한 광 반사나 산란이 일어나서, 충분히 높은 광 취출 효과가 얻어지는 광 취출층을 형성할 수 있다. 필러의 굴절율은 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 굴절율보다 0.22 이상 큰 것이 바람직하고, 0.25 이상 큰 것이 보다 바람직하다. 필러와 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 굴절율 차이의 상한에 특별히 제한은 없지만, 비용 등의 관점에서 1.0 이하가 바람직하다.
바람직한 필러로서는 산화티탄(굴절율: 2.4), 산화알루미늄(굴절율: 1.76), 산화지르코늄(굴절율: 2.2), 산화세륨(굴절율: 2.2), 티탄산바륨(굴절율: 2.2) 등을 들 수 있고, 특히 바람직한 필러는 산화티탄, 산화알루미늄이다. 필러는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
필러의 입자 형상은 특별히 한정되지 않지만, 구상, 침상, 판상, 부정형상 등을 들 수 있다. 또한, 필러의 평균 입자 직경도 특별히 한정되지 않고, 광 산란성, 수지 조성물의 광 취출 효율(정면 취출 효율) 등의 관점에서 적절히 선택할 수 있다. 주로 광 산란성의 관점에서, 필러의 평균 입자 직경은 0.5㎛ 이상이 바람직하고, 1㎛ 이상이 보다 바람직하다. 또한, 주로 광의 취출 효율(정면 취출 효율)의 관점에서, 필러의 평균 입자 직경은 50㎛ 이하가 바람직하고, 15㎛ 이하가 보다 바람직하다. 또한, 필러의 평균 입자 직경이 광 취출층(수지 조성물층)의 두께에 가까워짐에 따라, 광 취출층(수지 조성물층)의 밀착성이 저하하는 경향이 있기 때문에, 필러의 평균 입자 직경은 광 취출층(수지 조성물층) 두께의 3분의 1 이하가 바람직하다.
본 발명에 있어서의 필러의 입자 형상 및 평균 입자 직경은 광 취출층(수지 조성물층) 중에서의 물성이며, 광학 현미경에서의 투과 관찰에 기초한다. 평균 입자 직경은 광 취출층(수지 조성물층)을 광학 현미경으로 투과 관찰하여, 시야내의 10개 이상의 입자의 입자 직경을 측정하여 평균 입자 직경을 산출한다.
수지 조성물 중의 필러의 배합량은 특별히 제한은 없고, 광 산란성, 수지 조성물의 광 취출 효율(정면 취출 효율) 등의 관점에서 적절히 선택할 수 있다. 주로 광 산란성의 관점에서, 필러의 배합량은 수지 조성물의 비휘발분 전체당 0.5질량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1질량% 이상, 더 바람직하게는 2질량% 이상이다. 또한, 주로 수지 조성물의 광 취출 효율(정면 취출 효율)의 관점에서, 필러의 배합량은 수지 조성물의 비휘발분 전체당 50질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 40질량% 이하, 더 바람직하게는 30질량% 이하이다.
<(D) 경화제(가교제)>
본 발명의 수지 조성물에는 추가로 경화제(이하, 「(D) 성분」이라고도 약칭함)를 함유시킬 수 있다. 또한, 경화제(가교제)는 (A) 성분이 갖는 관능기에 따라 적절히 함유된다. 경화제(가교제)의 사용은 (A) 성분으로서, 에폭시기를 갖는 스티렌-이소부틸렌 변성 수지를 포함하는 경우에 적합하다. 따라서, 경화제로서는 아민계 경화제, 구아니딘계 경화제, 이미다졸계 경화제, 포스포늄계 경화제, 페놀계 경화제 등의 에폭시 경화제를 들 수 있다. (D) 성분은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
아민계 경화제로서는 특별히 제한은 없지만, 테트라메틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄브로마이드 등의 4급 암모늄염; DBU(1,8-디아자비사이클로[5.4.0]운데센-7), DBN(1,5-디아자비사이클로[4.3.0]노넨-5), DBU-페놀염, DBU-옥틸산염, DBU-p-톨루엔설폰산염, DBU-포름산염, DBU-페놀노볼락 수지염 등의 디아자비사이클로 화합물; 벤질디메틸아민, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등의 3급 아민 및 이들의 염, 방향족 디메틸우레아, 지방족 디메틸우레아, 방향족 디메틸우레아 등의 디메틸우레아 화합물; 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용하여도 좋다.
구아니딘계 경화제로서는 특별히 제한은 없지만, 디시안디아미드, 1-메틸구아니딘, 1-에틸구아니딘, 1-사이클로헥실구아니딘, 1-페닐구아니딘, 1-(o-트릴)구아니딘, 디메틸구아니딘, 디페닐구아니딘, 트리메틸구아니딘, 테트라메틸구아니딘, 펜타메틸구아니진, 1,5,7-트리아자비사이클로[4.4.0]데카-5-엔, 7-메틸-1,5,7-트리아자비사이클로[4.4.0]데카-5-엔, 1-메틸비구아니드, 1-에틸비구아니드, 1-n-부틸비구아니드, 1-n-옥타데실비구아니드, 1,1-디메틸비구아니드, 1,1-디에틸비구아니드, 1-사이클로헥실비구아니드, 1-아릴비구아니드, 1-페닐비구아니드, 1-(o-트릴)비구아니드 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용하여도 좋다.
이미다졸계 경화제로서는 특별히 제한은 없지만, 1H-이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸―2-에틸-4-메틸-이미다졸, 2-페닐-4,5-비스(하이드록시메틸)-이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐-이미다졸, 2-도데실-이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 1,2-디메틸-이미다졸 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용하여도 좋다.
포스포늄계 경화제로서는 특별히 제한은 없지만, 트리페닐포스핀, 포스포늄보레이트 화합물, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, n-부틸포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라부틸포스포늄데칸산염, (4-메틸페닐)트리페닐포스포늄티오시아네이트, 테트라페닐포스포늄티오시아네이트, 부틸트리페닐포스포늄티오시아네이트 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용하여도 좋다.
페놀계 경화제의 종류는 특별히 제한은 없지만, MEH-7700, MEH-7810, MEH-7851(메이와카세이사 제조), NHN, CBN, GPH(니혼카야쿠사 제조), SN170, SN180, SN190, SN475, SN485, SN495, SN375, SN395(도토카세이사 제조), TD2090(DIC사 제조) 등을 들 수 있다. 트리아진 골격 함유 페놀계 경화제의 구체적인 예로서는 LA3018(DIC사 제조) 등을 들 수 있다. 트리아진 골격 함유 페놀노볼락 경화제의 구체적인 예로서는 LA7052, LA7054, LA1356(DIC사 제조) 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용하여도 좋다.
수지 조성물 중의 (D) 성분의 함유량은 특별히 제한은 없지만, 수지로의 착색이나 접착되는 부재로의 악영향의 관점에서, 수지 조성물 중의 비휘발분 전체당 5질량% 이하가 바람직하고, 1질량% 이하가 보다 바람직하다. 한편, 충분한 가교를 형성하기 위해서, 수지 조성물 중의 비휘발분 전체당 0.01질량% 이상이 바람직하고, 0.05질량% 이상이 보다 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 상기 (A) 내지 (D) 성분 이외에 특정 파장광을 흡수하는 물질, 광 산란성을 조절하는 물질 등 임의의 성분을 추가로 배합할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물은 배합 성분을 필요에 의해 용매 등을 더 첨가하여, 혼련 롤러나 회전 믹서 등을 사용하여 혼합함으로써 조제된다.
본 발명의 수지 조성물의 굴절율은 1.45 내지 1.60이 바람직하고, 1.47 내지 1.57이 보다 바람직하다. 또한, 수지 조성물의 굴절율은 고형분의 굴절율이다.
<광 취출층>
예를 들면, 본 발명의 수지 조성물을 용제에 용해 내지 분산시킨 바니시를 조제하고, 발광 디바이스의 투명 기판 위에, 바니시를 도포, 건조하여 수지 조성물층을 형성함으로써, 당해 수지 조성물층이 투명 기판에 높은 접착력으로 밀착한 광 취출층이 된다. 건조 조건은 특별히 제한은 없지만, 50 내지 100℃에서 1 내지 60분이 바람직하다. 또한, 수지 조성물층은 더 가열하여 경화물로 하여도 좋다.
유기 용제로서는, 예를 들면, 아세톤, 메틸에틸케톤(이하, 「MEK」라고도 약칭함), 사이클로헥산온 등의 케톤류; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 카르비톨아세테이트 등의 아세트산에스테르류; 셀로솔브, 부틸카르비톨 등의 카르비톨류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족탄화수소류; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등; 솔벤트 나프타 등의 방향족계 혼합 용제를 들 수 있다. 방향족계 혼합 용제로서 「스와졸」(마루젠세끼유사 제조, 상품명), 「이프졸」(이데미츠코우산사 제조, 상품명)을 들 수 있다. 유기 용제는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
또한, 후기에서 상세하게 서술하는 광 취출용 필름을, 발광 디바이스의 투명 기판에 열 라미네이트함으로써도, 투명 기판에 높은 접착력으로 밀착한 광 취출층을 형성할 수 있다.
광 취출층의 두께는 1 내지 60㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 40㎛, 더 바람직하게는 15 내지 30㎛이다. 하한값은 밀착성의 관점에서 적절히 결정할 수 있고, 상한값은 정면 취출 효율의 관점에서 적절히 결정할 수 있다. 또한, 광 취출층의 전체 광선 투과율은 바람직하게는 55 내지 90%이며, 보다 바람직하게는 60 내지 80%이다. 하한값은 정면 취출 효율의 관점에서 적절히 결정할 수 있고, 상한값은 광 산란성의 관점에서 적절히 결정할 수 있다. 또한, 광 취출층의 굴절율은 1.45 내지 1.60이 바람직하고, 1.47 내지 1.57이 보다 바람직하다.
<광 취출용 필름>
본 발명의 광 취출용 필름은 본 발명의 수지 조성물로 이루어지는 단층 필름, 및, 본 발명의 수지 조성물의 층(광 취출층)이 투명 필름 위에 형성된 다층 필름의 형태를 포함한다. 단층 필름은 공지된 필름 성형법에 의해, 본 발명의 수지 조성물을 필름에 성형할지, 본 발명의 수지 조성물을 용제에 용해 내지 분산시킨 바니시를 적당한 기재(바람직하게는 박리 처리한 기재)에 도포하고, 건조하여, 건조 후의 피막을 박리하는 등의 방법에 의해 수득할 수 있다. 또한, 다층 필름은 본 발명의 수지 조성물을 용제에 용해 내지 분산시킨 바니시를 투명 필름 위에 도포하고, 건조함으로써 수득할 수 있다.
광 취출용 필름의 두께는 1 내지 60㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 40㎛, 더 바람직하게는 15 내지 30㎛이다. 광 취출용 필름의 두께의 하한값은 밀착성의 관점에서 적절히 결정할 수 있고, 상한값은 정면 취출 효율의 관점에서 적절히 결정할 수 있다. 또한, 광 취출용 필름의 전체 광선 투과율은 바람직하게는 55 내지 90%이며, 보다 바람직하게는 60 내지 80%이다. 전체 광선 투과율의 하한값은 정면 취출 효율의 관점에서 적절히 결정할 수 있고, 상한값은 광 산란성의 관점에서 적절히 결정할 수 있다. 또한, 광 취출용 필름의 굴절율은 1.45 내지 1.60이 바람직하고, 1.47 내지 1.57이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에서 말하는 「광 취출용 필름의 두께, 전체 광선 투과율 및 굴절율」이란, 광 취출용 필름이 단층 필름의 경우에는, 단층 필름의 두께, 전체 광선 투과율 및 굴절율이며, 다층 필름의 경우에는, 본 발명의 수지 조성물의 층(광 취출층)의 두께, 전체 광선 투과율 및 굴절율을 의미한다.
또한, 본 발명의 광 취출용 필름이 다층 필름인 경우, 광 취출용 필름을 그 수지 조성물층 측을 투명 기판을 향하여 투명 기판에 열 라미네이트함으로써, 투명 기판에 높은 접착력으로 밀착한 광 취출층이 투명 필름으로 덮어진 광 취출 구조가 형성된다.
투명 필름에는 통상 투명 플라스틱 필름이 사용된다. 투명 플라스틱 필름으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르; 나일론6, 나일론6,6 등의 폴리아미드; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀; 폴리카보네이트(PC); 폴리메타크릴산메틸(PMMA) 등의 폴리아크릴; ABS 수지; AES 수지; 폴리염화비페닐; 폴리비닐알코올; 폴리우레탄, 폴리이미드; 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE) 등의 불소계 수지 등의 필름을 들 수 있다.
투명 플라스틱 필름의 굴절율은 특별히 제한이 없다. 이것은, 광 취출층과 투명 플라스틱 필름의 계면에 있어서 전체 반사한 광선이, 투명 플라스틱 필름과 본 발명의 수지 조성물과의 계면에서 난반사함으로써, 투명 플라스틱 필름으로부터의 광 취출 효과가 발휘되기 때문이다. 높은 광 취출 효과를 발휘하기 위해서, 보다 바람직하게는 1.6 이하, 더욱 바람직하고 1.5 이하가 되는 것을 선택하는 것이 바람직하다.
투명 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 광 취출용 필름의 취급 용이성, 내후성 등의 관점에서 5 내지 500㎛ 정도가 바람직하고, 25 내지 200㎛ 정도가 보다 바람직하다. 또한, 투명 필름에는 미리 표면 처리를 실시할 수도 있다. 예를 들면, 블라스트 처리, 약품 처리, 탈지, 화염 처리, 산화 처리, 증기 처리, 코로나 방전 처리, 자외선 조사 처리, 플라즈마 처리, 이온 처리 등 외에 이형 처리를 실시하여도 좋다.
본 발명의 광 취출용 필름은, 실제로 발광 디바이스의 투명 기판에 라미네이트할 때까지는 광 취출용 필름의 수지 조성물층 표면에 대한 먼지 등의 부착이나 상처를 방지하기 위해서 보호 필름으로 보호되어 있는 것이 바람직하고, 보호 필름으로서는 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 보호 필름은 미리 매트 처리, 코로나 처리 외에 이형 처리를 실시하여도 좋다.
본 발명의 수지 조성물층(광 취출층)을 포함하는 광 취출 구조는 이하의 방법에 의해 형성할 수도 있다.
즉, 지지체인 필름(제1 필름)의 한 면에 수지 조성물층(광 취출층)을 형성한 수지 조성물층 전사용 필름을 수지 조성물층 측을 투명 기판을 향하여 투명 기판에 열 라미네이트한 후, 당해 필름을 박리하여, 투명 기판에 잔류한 수지 조성물층(투명 기판에 전사시킨 수지 조성물층)에 투명 필름(제2 필름)을 열 라미네이트함으로써, 투명 기판에 높은 접착력으로 밀착한 수지 조성물층(광 취출층)이 투명 필름으로 덮어진 광 취출 구조가 형성된다.
당해 방법이면, 수지 조성물층 전사용 필름의 지지체인 제1 필름은 광 취출 구조에 포함되지 않으므로, 당해 필름에는 상술한 투명 플라스틱 필름을 포함하는 임의의 필름을 사용할 수 있다. 또한, 필름의 두께는 필름의 취급 용이성, 박리성, 내구성 등의 관점에서, 바람직하게는 5 내지 150㎛ 정도이며, 보다 바람직하게는 25 내지 50㎛ 정도이다. 한편, 투명 필름인 제2 필름에는 통상 상술한 투명 플라스틱 필름이 사용되고, 필름의 두께는 기능성, 내후성 등의 관점에서, 바람직하게는 5 내지 500㎛ 정도이며, 보다 바람직하게는 25 내지 200㎛ 정도이다.
또한, 제1 필름 및 제2 필름에는 표면 처리를 미리 실시할 수도 있다. 예를 들면, 블라스트 처리, 약품 처리, 탈지, 화염 처리, 산화 처리, 증기 처리, 코로나 방전 처리, 자외선 조사 처리, 플라즈마 처리, 이온 처리 등 외에 이형 처리를 실시하여도 좋다.
<발광 디바이스>
본 발명에서 말하는 발광 디바이스란, 유기 EL 디바이스, 무기 EL 디바이스, LED, 형광관 등을 포함하는 개념이며, 전형적으로는, 유기 EL 조명 디바이스(패널·모듈), LED 조명 디바이스 등의 조명 용도의 발광 디바이스이다.
본 발명의 발광 디바이스는, 디바이스의 발광면이 되는 투명 기판에 본 발명의 수지 조성물에 의한 광 취출층이 밀착한 것, 당해 광 취출층에 더욱 투명 필름이 적층된 것을 포함한다. 본 발명의 수지 조성물에 의해 형성된 광 취출층은 발광 디바이스의 광의 취출 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 배광 분포 특성 및 시야각 색상차도 크게 개선된다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 기재에 있어서, 특히 언급이 없는 한, 「부」는 「질량부」、「%」는 「질량%」를 의미한다.
실시예 및 비교예에 사용한 재료에 대하여 설명한다.
(A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지
·T-YP926(SEIKO PMC사 제조): 무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 무수 말레산기(산무수물기) 농도: 0.45mmol/g, 수평균 분자량: 35,000, 굴절율(25℃, 589nm): 1.52
·T-YP927(SEIKO PMC사 제조): 글리시딜메타크릴레이트 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 글리시딜기(에폭시기) 농도: 0.64mmol/g, 수평균 분자량: 48,000, 굴절율(25℃, 589nm): 1.52
(B) 점착 부여 수지
·알콘 P125(아라카와가가쿠코교사 제조): 사이클로헥실환 함유 포화 탄화수소 수지, 연화점 125℃, 굴절율(25℃, 589nm): 1.53
·알콘 P140(아라카와가가쿠코교사 제조): 사이클로헥실환 함유 포화 탄화수소 수지, 연화점 140℃, 굴절율(25℃, 589nm): 1.53
(C) 필러
·SX3103(사카이가가쿠사 제조): 산화티탄, 굴절율: 2.4, 평균 입자 직경: 2.0㎛
·AA-3(스미토모가가쿠사 제조): 산화알루미늄, 굴절율: 1.78, 평균 입자 직경: 3.0㎛
·DSN-30(네모토도쿠슈가가쿠사 제조): 탄산칼슘, 굴절율: 1.66(상광선에 대하여), 평균 입자 직경: 12㎛
(D) 경화제
·TAP(카야쿠악조사 제조): 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀
<실시예 1>
이하에 기재된 방법으로 광 취출용 필름을 수득하였다. 또한, 특별히 기재가 없는 한, 각 성분의 질량부(이하, 「부」라고 약칭함)의 부수는 고형분으로 환산한 값이다.
무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(T-YP926, 40% 스와졸-1000 용액) 23.1부를 스와졸-1000(마루젠세끼유가가쿠 제조) 12.6부로 희석하고, 산화티탄 필러(SX3103) 3.0부를 첨가하여 응어리가 남지 않도록 혼합하였다. 이 혼합물을 또한 고속 분산 믹서(아지호모믹서, 회전수 3000rpm)를 사용하여 30분 혼합하였다. 이것을 제1 제로 하였다.
무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(T-YP926, 40% 스와졸-1000 용액) 40부에, 사이클로헥실환 함유 포화 탄화수소 수지(알콘 P125) 60부, 사이클로헥실환 함유 포화 탄화수소 수지(알콘 P140) 20부를 가하고, 회전 믹서(플라네터리 믹서, 회전수 75rpm)를 사용하여 균일하게 될 때까지 80℃에서 2시간 가열 용해시켰다. 이것을 제2 제로 하였다.
제1 제 40.1부, 제2 제 120.4부, 및 글리시딜메타크릴레이트 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(T-YP927, 40% 스와졸 용액) 79.2부를 25℃에 냉각하고, 회전 믹서(플라네터리 믹서, 회전수 75rpm)를 사용하여 상온에서 20분 균일하게 혼합하였다. 여기에, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(이하 TAP, 0.6% 스와졸-1000 용액) 63부를 가하여 회전 믹서(플라네터리 믹서, 회전수 75rpm)를 사용하여 상온에서 충분히 혼합하여 바니시를 수득하였다.
수득된 바니시를 핸드코터로 PET 필름(E7004, 도요보 제조) 위에 도포 두께 100㎛로 도포하고, 100℃의 열순환 오븐에서 30분, 130℃의 열순환 오븐에서 60분 가열하여, PET 필름(두께: 38㎛) 위에 광 취출층(두께: 25㎛)이 형성된 광 취출용 필름을 수득하였다.
<비교예 1>
무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(T-YP926, 40% 스와졸-1000 용액) 및 글리시딜메타크릴레이트 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(T-YP927, 40% 스와졸-1000 용액)를,함께 스티렌-이소부틸렌-스티렌 공중합체(SIBSTAR-102T, 40% 스와졸-1000 용액)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 광 취출용 필름을 수득하였다.
<접착력: 접착 습열내성의 평가>
실시예 1 및 비교예 1의 광 취출용 필름(길이 50mm, 폭 20mm)을 배치식 진공 라미네이터(Nichigo-Morton사 제조, Morton-724)를 사용하여, 알루미늄박(길이 100mm, 폭 20mm, 두께 50㎛, 스미케이알루미늄호일사 제조, 품번 SA50)에 라미네이트하였다. 라미네이트는 온도 80℃, 시간 20초, 압력 1kgf/cm2(9.8×104Pa)의 조건으로 실시하였다. 그리고 PET 필름을 박리하고, 노출된 수지 조성물층(광 취출층) 위에, 또한 유리판(길이 76mm, 폭 26mm, 두께 1.2mm, 마이크로슬라이드 유리)을 상기와 같은 조건으로 라미네이트하였다. 수득된 적층체를 121℃, 100% RH의 조건하에서 24시간 유지한 후에, 눈으로 관찰한 바, 비교예 1의 광 취출용 필름에 의한 적층체에서는 알루미늄박이 완전하게 박리되었지만, 실시예 1의 광 취출용 필름에 의한 적층체에서는 알루미늄박의 부분적인 박리가 확인되었지만, 물은 중앙부까지 침투하지 않았다.
이상의 결과로, (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지를 사용한 본 발명의 수지 조성물(실시예 1)은 광 취출용 필름, 투명 기판에 높은 접착 강도로 밀착하고, 또한 과혹 환경에서도 접착 강도를 유지한 것이 나타났다. 한편, (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지를 사용하지 않고, 무변성의 스티렌-이소부틸렌-스티렌 공중합체를 사용한 비교예 1의 수지 조성물은 광 취출용 필름, 투명 기판에 대한 접착 강도의 내환경성이 낮고, 광 취출용 수지 조성물로서는 사용 가능하지 않은 것이 나타났다.
<실시예 2>
이하에 기재하는 방법으로 광 취출용 필름을 수득하였다. 또한, 특별히 기재가 없는 한, 각 성분의 질량부(이하, 「부」라고 약칭함)의 부수는 고형분으로 환산한 값이다.
무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(T-YP926, 40% 스와졸-1000 용액) 23.1부를 스와졸-1000(마루젠세끼유가가쿠 제조) 12.6부로 희석하고, 산화티탄 필러(SX3103) 8.2부를 첨가하여 응어리가 남지 않도록 혼합하였다. 이 혼합물을 또한 고속 분산 믹서(아지호모믹서, 회전수 3000rpm)를 사용하여 30분 혼합하였다. 이것을 제1 제로 하였다.
무수 말레산 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(T-YP926, 40% 스와졸-1000 용액) 40부에, 사이클로헥실환 함유 포화 탄화수소 수지(알콘 P125) 60부, 사이클로헥실환 함유 포화 탄화수소 수지(알콘 P140) 20부를 가하고, 회전 믹서(플라네터리 믹서, 회전수 75rpm)를 사용하여 균일하게 될 때까지 80℃에서 2시간 가열 용해시켰다. 이것을 제2 제로 하였다.
제1 제 40.1부, 제2 제 120.4부, 및 글리시딜메타크릴레이트 변성 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(T-YP927, 40% 스와졸-1000 용액) 79.2부를 25℃에 냉각하고, 회전 믹서(플라네터리 믹서, 회전수 75rpm)를 사용하여 상온에서 20분 균일하게 혼합하였다. 여기에, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(이하 TAP, 0.6% 스와졸-1000 용액) 63부를 가하여 회전 믹서(플라네터리 믹서, 회전수 75rpm)를 사용하여 상온에서 충분히 혼합하여 바니시를 수득하였다.
수득된 바니시를 핸드코터로 PET 필름(루미러-38T6AM, 도레이 제조) 위에 도포 두께 100㎛로 도포하고, 100℃의 열순환 오븐에서 30분, 130℃의 열순환 오븐에서 60분 가열하여, PET 필름(두께: 38㎛) 위에 광 취출층(두께: 25㎛)이 형성된 광 취출용 필름을 수득하였다.
<실시예 3 내지 7, 비교예 2 내지 5>
하기 표 1의 상단에 기재한 처방으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 바니시를 수득하고, 수득된 바니시를, 핸드코터로 PET 필름(루미러-38T6AM, 도레이 제조) 위에 도포 두께 100㎛로 도포하고, 100℃의 열순환 오븐에서 30분, 130℃의 열순환 오븐에서 60분 가열하여, PET 필름(두께: 38㎛) 위에 광 취출층(두께: 25㎛)이 형성된 광 취출용 필름을 수득하였다.
실시예 2 내지 7 및 비교예 2 내지 5에서 수득된 광 취출용 필름의 성능 평가를 이하의 방법으로 실시하였다.
<정면 취출 효율>
평면 형상이 40mm×70mm인 장방형의 패널체의 중심에 발광부(27mm×48mm의 직사각형 영역)를 갖는 유기 EL 발광 패널(이·엘·테크노 제조, 4.5V 인가시 색온도 3100K)을 준비하고, 당해 유기 EL 발광 패널의 투명 기판의 표면 중심부의 15mm×15mm의 정방형 영역이 개구부가 되도록, 당해 표면의 그 외의 영역을 흑색지로 마스크하였다. 이 개구부의 중심 바로 위에 파이버식 분광 광도계(MCPD-7700, 오츠카덴시사 제조)의 수광 파이버의 선단을 패널(투명 기판)로부터 75mm 이간(離間)시켜서 설치하였다. 그리고, 패널에 4.5V를 인가하여, 분광 광도계에 의해 발광 스펙트럼을 취득하였다. 또한, 분광 광도계는 발광체 모드를 사용하여, 450nm에서 800nm까지 5nm씩 각 파장의 수광 강도를 측정하여 그들을 집계한 값을 패널 발광 강도로 하였다. 다음에, 상기 유기 EL 패널의 마스크를 떼고, 당해 유기 EL 패널의 표면에 40mm×70mm 광 취출용 필름을 장착하고, 그 위에 상기 순서에 따라 다시 마스크를 한 후, 같은 조작으로 발광 강도를 취득하고, 이것을 필름 장착시 발광 강도로 하였다. 그리고, 다음 식에 의해 정면 취출 효율을 산출하고, 하기의 평가 기준으로 평가하였다.
정면 취출 효율 = (필름 장착시 발광 강도)/(패널 발광 강도)
[평가 기준]
우수(◎): 140% 이상
양호(○): 130% 이상, 140% 미만
가능(△): 120% 이상, 130% 미만
불가(×): 120% 미만
<배광 분포 특성>
평면 형상이 40mm×70mm인 장방형의 패널체의 중심에 발광부(27mm×48mm의 직사각형 영역)를 갖는 유기 EL 발광 패널(이·엘·테크노 제조, 4.5V 인가시 색온도 3100K)에, 40mm×70mm의 광 취출용 필름을 장착하고, 당해 유기 EL 발광 패널의 투명 기판의 표면 중심부의 15mm×15mm의 정방형 영역이 개구부가 되도록, 당해 표면의 그 외의 영역을 흑색지로 마스크하였다. 이 개구부의 중앙 바로 위에 파이버식 분광 광도계(MCPD-7700, 오츠카덴시사 제조)의 수광 파이버의 선단을 패널(투명 기판)로부터 75mm 이간시켜서 설치하였다. 패널에 4.5V를 인가하고, 수광 파이버의 선단이 항상 개구부의 중심을 향하도록 하면서, 개구부의 중심을 중심으로 한 반경 75mm의 원을 그리듯이 수광 각도를 10°씩 변동시킴으로써 0°에서 70°까지의 수광 각도(θ)에서의 발광 스펙트럼을 취득하였다. 여기에서 말하는 수광 각도(θ)란, 개구부의 중심을 원점으로 하고 광 방출면 측에 연장되는 패널면에 수직인 선과, 수광 파이버의 선단과 패널 발광 부위 중심을 연결하는 직선이 이루는 각도이다.
또한, 분광 광도계는 발광체 모드를 사용하고, 450nm에서 800nm까지 5nm씩 각 파장의 수광 강도를 측정하여 그들을 집계한 값을 각도(θ)에서의 패널 발광 강도(Lθ)로 하였다. 다음 식에 의해 람베르트 배광으로의 접근 정도로서 배광 분포 특성값을 산출하고, 하기의 평가 기준으로 평가하였다.
[수학식 1]
Figure pct00001
[평가 기준]
우수(◎): 1.200 미만
양호(○): 1.200 이상, 1.225 미만
가능(△): 1.225 이상, 1.250 미만
불가(×): 1.250 이상
<색상차>
배광 분포 특성의 평가 시험과 같이 하여, 40mm×70mm의 광 취출용 필름이 장착된 유기 EL 발광 패널(이·엘·테크노 제조, 4.5V 인가시 색온도 3100K)의 개구부의 중앙 바로 위에 파이버식 분광 광도계(MCPD-7700, 오츠카덴시사 제조)의 수광 파이버의 선단을 패널(투명 기판)로부터 75mm 이간시켜서 설치하였다. 그리고, 패널에 4.5V를 인가하고, 수광 파이버의 선단을, 개구부의 중심을 중심으로 한 반경 75mm의 원을 그리듯이 변동시켜, 수광 각도 0°에서의 발광 스펙트럼으로부터 a*, b*를 취득하고, 각각 a0, b0으로 하였다. 마찬가지로, 50°에서의 발광 스펙트럼으로부터 a*, b*를 취득하고, 각각 an, bn으로 하였다. 또한, a*, b*은 JIS Z 8729에 규정하는 L*a*b* 표색계에 있어서의 색도 a*, b*이다.
다음 식으로부터 0°-50°사이에 있어서의 색상차(ΔH)를 산출하였다.
[수학식 2]
Figure pct00002
[평가 기준]
우수(◎): 1.0 미만
양호(○): 1.0 이상, 1.5 미만
가능(△): 1.5 이상, 2.0 미만
불가(×): 2.0 이상
<전체 광선 투과율>
25mm×25mm×1.1mm 두께의 슬라이드 유리(S1112, 마쯔나미글라스코교사 제조)의 중심에 20mm×20mm의 광 취출용 필름을 붙인 샘플의 550nm 전체 광선 투과율 스펙트럼을, φ80mm 적분구를 장착한 파이버식 분광 광도계(MCPD-7700, 오츠카덴시사 제조)를 사용하여 측정하였다. 레퍼런스는 공기로 하였다.
<굴절율>
15mm×15mm인 광 취출용 필름의 수지 조성물면 측을 2010M형 프리즘 커플러(메트리콘사 제조)로 의해 589nm 레이저광을 사용하여 실온 상압하에서 측정하였다.
실시예 2 내지 7, 비교예 2 내지 5의 시험 결과를 하기 표 1의 하단에 기재하였다.
Figure pct00003
표 1에서, (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지, (B) 점착 부여 수지, 및 (C) 필러를 포함하는 특정한 수지 조성물을 사용함으로써 정면 취출 효율, 양호한 배광 분포 특성 및 색상차가 양립된 광 취출층이 수득되는 것을 나타냈다. 특히, 산화티탄 및 산화알루미늄(굴절율이 (A) 성분의 굴절율보다 0.2 이상 큰 필러)을 사용하는 것이 바람직한 것을 나타냈다.
본 발명의 수지 조성물로부터 수득되는 광 취출층은 투명 기판에 높은 접착력으로 밀착하고, 또한, 발광 디바이스의 광 취출 효율을 충분히 높일 뿐만 아니라, 배광 분포 특성 및 색상차도 크게 개선된다. 따라서, 장기간에 걸쳐서 높은 발광 효율로 안정적으로 동작하고, 또한 자연광과 같은 위화감이 없는 광을 발광하는 발광 디바이스(특히 유기 EL 디바이스)를 실현할 수 있다.
본 출원은 일본에서 출원된 특원2013-146919호를 기초로 하고 있고, 그 내용은 본 명세서에 모두 포함된다.

Claims (26)

  1. (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지,
    (B) 점착 부여 수지, 및
    (C) 필러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 취출용 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, (C) 필러가 (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 굴절율보다 0.2 이상 큰 굴절율을 갖는 필러인, 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (C) 필러가 산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화세륨, 및 티탄산바륨으로부터 선택되는 적어도 1종인, 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, (C) 필러의 평균 입자 직경이 0.5 내지 50㎛인, 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지가 폴리스티렌 골격 및 폴리이소부틸렌 골격을 포함하는 블록 공중합체로서, 관능기를 갖는 것인, 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 관능기가 산무수물기, 에폭시기, 카복실기, 아미노기, 수산기, 이소시아네이트기, 옥사졸린기, 옥세탄기, 시아네이트기, 페놀기, 히드라지드기 및 아미드기로부터 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인, 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, (B) 점착 부여 수지가 지환족계 석유 수지인, 수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, (B) 점착 부여 수지가 지환족 포화 탄화수소 수지 및/또는 지환족 불포화 탄화수소 수지인, 수지 조성물.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, (B) 점착 부여 수지가 사이클로헥산환 함유 포화 탄화수소 수지 및/또는 디사이클로펜타디엔 변성 탄화수소 수지인, 수지 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, (A) 스티렌-이소부틸렌 변성 수지의 함유량이 수지 조성물 중의 비휘발분 전체당 35 내지 80질량%인, 수지 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, (B) 점착 부여 수지의 함유량이 수지 조성물의 비휘발분 전체당 5 내지 60질량%인, 수지 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, (C) 필러의 함유량이 수지 조성물의 비휘발분 전체당 0.5 내지 50질량%인, 수지 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, (D) 경화제를 추가로 함유하는, 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 수지 조성물의 굴절율이 1.45 내지 1.60인, 수지 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 발광 디바이스의 투명 기판에 적층되는 광 취출층용인, 수지 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 발광 디바이스가 유기 EL 디바이스인, 수지 조성물.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 취출용 필름.
  18. 제17항에 있어서, 전체 광선 투과율이 50 내지 90%인, 광 취출용 필름.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 굴절율이 1.45 내지 1.60인, 광 취출용 필름.
  20. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물의 층이 투명 필름 위에 형성되어 이루어지는, 광 취출용 필름.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 발광 디바이스의 광 취출용인, 광 취출용 필름.
  22. 제21항에 있어서, 발광 디바이스가 유기 EL 디바이스인, 광 취출용 필름.
  23. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물로 이루어지는 광 취출층을 포함하는, 발광 디바이스.
  24. 제23항에 있어서, 광 취출층의 전체 광선 투과율이 50 내지 90%인, 발광 디바이스.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 광 취출층의 굴절율이 1.45 내지 1.60인, 발광 디바이스.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 당해 발광 디바이스가 유기 EL 디바이스인, 발광 디바이스.
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